第5代多波束測深系統在江河湖泊的監測應用

向 亮

（廣東省水文局佛山水文測報中心，廣東 佛山 528000）

1 基本介紹

自 20 世紀 80 年代研制出世界上第 1 臺便攜式多波束測深儀以來，到現在已經歷 4 次換代，R2 Sonic 2022 是基于第 5 代聲吶結構的多波束測深系統，代表目前最先進的測深系統，結構設計緊湊，便于攜帶，適用于江河海洋地形掃描。該系統具有在線調頻功能，用戶可以有 20 多個工作頻率選擇使用；條帶覆蓋角度在線可調，在 10～160° 范圍內，解決了碼頭、防波堤、大壩、橋樁或者橋墩等垂直面的檢測難題；高分辨率，擁有 256 個波束，波束角為 1.0°×1.0°。

2 同傳統法測量技術的對比

傳統的測量技術是利用回聲測深儀的水聲換能器垂直向水下發射和接收回波，根據波束的往返時間及聲速確定水深；多波束測深系統是在傳統測深儀的基礎上發展起來的，能在與航跡垂直的平面內1 次給出若干深度，獲得 1 條一定寬度的全覆蓋水深條帶[1]。為檢驗多波束測深系統的性能，選擇一河道邊坡，使用多波束測深系統與傳統回聲測深儀進行研究測量。

2.1 動靜態水深比測

由于 R2 Sonic 2022 多波束測深系統采用 1.0°×1.0° 超窄波束角全覆蓋測量，數據詳細，在每個測區都有足夠的測點參與計算，保證了成圖的質量，更能體現橫斷面細節起伏變化；傳統測深儀的測點間距過大，波束角較大，對水底地形的反應比較粗糙，對一些微地形測量時容易產生較大深度誤差[2]。

動態比測結果反映，10～18 m 的水深，不符值在 10 cm 以內；18～25 m 的水深，不符值在 20 cm以內。水深平均誤差為 0.10 m，綜合相對誤差為0.68%，滿足國家行業標準 SL257-2000《水道觀測規范》“各類測深方法及儀具的單項測深誤差，應控制在 ±0.10 m 以內，綜合相對誤差不應大于水深的1%”[3]的要求。……